雲南天文台發現Ia型超新星的偏振規律

近日，國際天文學期刊《天體物理學報》（The Astrophysical Journal）刊登了中國科學院雲南天文台研究員孟祥存、副研究員張居甲和研究員韓占文共同合作完成的關於Ia型超新星偏振性質的研究，他們的研究發現所有的Ia型超新星都遵循統一的偏振規律。

Ia型超新星是一類光譜中沒有氫線、氦線，但是有很強的硅線的一類特殊超新星。這類超新星在經過光變曲線的校準以後，可以作為標準燭光來測距。正是利用Ia型超新星測距，人們發現宇宙中存在暗能量，而且宇宙是由暗能量主導的加速膨脹的宇宙。儘管Ia型超新星在現代宇宙學中是如此的重要，但其是怎麼來的（前身星模型）、是如何爆炸的（爆炸模型）等有關Ia型超新星的最基本的問題，都沒有解決。如果這些問題不能很好地解決，可能會阻礙精確宇宙學的發展。不同的前身星模型和不同的爆炸模型所預言的爆炸拋射物在空間的分布情況不一樣，這導致Ia型超新星的吸收譜線具有不同的輪廓和偏振。所以，Ia型超新星的偏振測量與光譜測量相結合，能為其前身星模型和爆炸模型提供限制。

研究人員結合文獻中已有的和雲南天文台2.4米望遠鏡觀測的Ia型超新星數據，發現所有的Ia型超新星都遵循著一個統一的偏振序列。如果是這樣的話，這將是對Ia型超新星爆炸模型和前身星模型的一個強烈的限制。這一發現可能意味著，不論Ia型超新星來自何種前身星系統，其爆炸模型都是一樣的。目前，還沒有哪個模型再現了文中作者的這一發現。

圖1：標準燭光和宇宙加速膨脹示意圖

（原圖鏈接https://www.nasa.gov/images/content/549779main_pia14095_full.jpg；https://en.wikipedia.org/wiki/Lambda-CDM_model）

圖2：硅635.5nm吸收線相對等值寬度與其偏振度的關係。實線是對圖中點的線性擬合，虛線表示線性擬合的一倍標準偏差範圍（圖片來自Meng X., Zhang J., Han Z., 2017, ApJ, 841, 62）

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